JP5216481B2 - Overcurrent protection device - Google Patents
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Description
本発明は、冷蔵庫、小型のエアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機を、その過負荷状態やロック状態において生じる過電流による焼損から保護する過電流保護装置に関する。 The present invention relates to an overcurrent protection device that protects an electric compressor used in a cooling device such as a refrigerator or a small air conditioner from burning due to an overcurrent that occurs in an overload state or a locked state.
従来、冷蔵庫、小型エアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機をその過電流状態から保護するため、電動圧縮機の本体ケースに密着して取り付けられ、温度を感知し且つ電動圧縮機の電動機に流れる過電流に応じて発熱するヒータの熱にて作動するバイメタルを利用して、電動圧縮機の電動機と電源との間に直列に接続されたスイッチ接片を開閉する過電流保護装置が設けられている。この場合、電動圧縮機の本体ケースの異常温度、または過電流状態におけるヒータの発熱によってバイメタルの動作温度に達すると、バイメタルが正反転しそれによってスイッチ接片が開き、電動圧縮機の電動機への通電を遮断すると共に、ヒータへの通電も断たれる。そして、自然冷却によってバイメタルの復帰温度に冷却されると、バイメタルが逆反転(復帰反転)してスイッチ接片が閉じ、電動圧縮機の電動機への通電とヒータへの通電が再開される。 Conventionally, in order to protect an electric compressor used for a cooling device such as a refrigerator and a small air conditioner from an overcurrent state, the electric compressor is closely attached to a main body case of the electric compressor, senses temperature, and is used as an electric motor of the electric compressor. An overcurrent protection device that opens and closes a switch contact piece connected in series between the electric motor of the electric compressor and the power source is provided using a bimetal that operates by the heat of the heater that generates heat in response to the flowing overcurrent. ing. In this case, when the operating temperature of the bimetal is reached due to the abnormal temperature of the main body case of the electric compressor or the heating of the heater in an overcurrent state, the bimetal is reversed in reverse, thereby opening the switch piece, While energizing is interrupted, energization to the heater is also interrupted. And when it cools to the return temperature of a bimetal by natural cooling, a bimetal will reverse reverse (return reverse), a switch contact piece will close, and electricity supply to the motor of an electric compressor and electricity supply to a heater will be restarted.
このようにバイメタルの反転動作によって電動圧縮機の電動機の焼損を防止するが、電動圧縮機の過負荷状態やロック状態が継続している場合には、バイメタルの反転・逆反転が繰り返され、それに伴ってスイッチ接片が開閉するが、この開閉回数が長期に亘って行なわれると、バイメタルの正反転・逆反転の寿命が尽きて、バイメタルがスイッチ接片を開くことができず、スイッチ接片が溶着して電動圧縮機の電動機が過電流状態のままとなり、この電動機が焼損する状態となる。 In this way, the bimetal inversion operation prevents the electric compressor from being burned out, but when the electric compressor is overloaded or locked, the bimetal inversion and reverse inversion are repeated, Along with this, the switch piece opens and closes, but if this is done for a long time, the bimetal's forward / reverse life will end, and the bimetal will not be able to open the switch piece. Is welded, the electric motor of the electric compressor remains in an overcurrent state, and the electric motor is burned out.
このような問題を解決するために、電動圧縮機の電動機への通電回路を開閉する接点を有する接続接片を、通常の過電流状態では第1のバイメタル接片の反転によって開き、電動機への通電回路を遮断する。そして、第1のバイメタル接片の寿命が尽き反転動作をしなくなったときは、電動圧縮機の電動機へ過電流が流れたままとなるが、そのときの高温によって、第2のバイメタル接片が反転して前記接続接片を開いて電動圧縮機の電動機への通電回路を開く。この第2のバイメタル接片の復帰温度は、−50℃のように通常環境下では復帰しない温度に設定されたものであり、一度動作すると電動圧縮機の電動機への通電が継続するようにして、電動機の焼損を防止する、所謂、フェールセーフ機能を持つ技術がある。(例えば、特許文献1)。 In order to solve such a problem, the connection contact piece having a contact for opening and closing the energization circuit to the electric motor of the electric compressor is opened by reversing the first bimetal contact piece in a normal overcurrent state, Shut off the energizing circuit. Then, when the life of the first bimetal piece is exhausted and the reversing operation is not performed, an overcurrent continues to flow to the electric motor of the electric compressor. However, due to the high temperature at that time, the second bimetal piece is It reverses and the said connection piece is opened, and the electricity supply circuit to the electric motor of an electric compressor is opened. The return temperature of the second bimetal contact piece is set to a temperature that does not return in a normal environment, such as −50 ° C., and once the operation is performed, energization to the electric motor of the electric compressor is continued. There is a technology having a so-called fail-safe function for preventing the electric motor from burning. (For example, patent document 1).
また、電動圧縮機の本体ケースの異常温度によってサーモバイメタルが反転し、電動圧縮機の電動機への通電回路を開くサーモスイッチ部と、電動圧縮機の電動機への過電流によってヒータが発熱して主バイメタルが反転し、主バイメタルの可動接点が固定接点から開き、電動圧縮機の電動機への通電回路を開くプロテクタ部が形成され、サーモスイッチ部とプロテクタ部とヒータが、1つの絶縁物製のケースに収められ、主バイメタル中央部を取り付ける調節ネジと主バイメタルが熱溶融金属(半田)で結合されたものがある。(例えば、特許文献2) In addition, the thermo bimetal is reversed by the abnormal temperature of the main body case of the electric compressor, the thermo switch part opens the energization circuit to the electric motor of the electric compressor, and the heater generates heat due to the overcurrent to the electric motor of the electric compressor. Case where the bimetal is reversed, the main bimetal movable contact opens from the fixed contact, the protector part that opens the energization circuit to the motor of the electric compressor is formed, and the thermo switch part, protector part and heater are made of one insulator And an adjustment screw for attaching the center portion of the main bimetal and the main bimetal are joined by a hot-melt metal (solder). (For example, Patent Document 2)
この特許文献2のものは、通常は主バイメタルが反転して電動圧縮機の電動機への通電回路を開くが、主バイメタルの可動接点が固定接点に溶着した状態では、ヒータが発熱状態を継続し、ケース内の温度が上昇して熱溶融金属(半田)が溶融し、調節ネジと主バイメタルとの結合が破れ、調節ネジに取り付けたコイルバネによって主バイメタルが強制的に押し下げられ、固定接点から可動接点が強制的に剥がされる仕組み、所謂、フェールセーフ機能を持つものである。
この特許文献1の技術と特許文献2の技術のいずれも、過電流時に電動圧縮機の電動機への通電回路を開いて電動機の焼損を防止する接点が、何らかの要因にて溶着したときに生じるヒータの発熱によって、溶着した接点を強制的に剥離させて、電動機への非通電状態を継続させ、焼損を防止する点で共通する。
Both of the technology of
しかし、特許文献2の技術は、熱溶融金属(半田)が溶融して、固定接点から可動接点が強制的に剥がされる仕組みであるため、固定接点から可動接点を強制的に剥がす動作時点が、熱溶融金属(半田)の溶融温度に影響される。即ち、熱溶融金属(半田)による結合状態や材質によって溶融する時点が異なり、固定接点から可動接点が剥がされる時点を希望値に定めることがなかなか困難である。
However, since the technique of
また、特許文献2の技術は、熱溶融金属(半田)が溶融して、固定接点から可動接点が強制的に剥がされるため、一旦その動作が行なわれると復帰させて再使用することはできず、電動圧縮機を再運転するためには、過電流保護装置を交換しなければならない。また、機械的に固定接点から可動接点を強制的に剥がす方式のため、溶着が強い場合は剥されない状態も懸念される。
In the technique of
特許文献1の技術は、特許文献2のように熱溶融金属(半田)が溶融する技術ではないので、一旦反転動作した第2のバイメタル接片は、復帰温度である例えば−50℃以下に冷却すれば、復帰して再使用可能状態となるため、特許文献2のように再使用不可となる問題は解決する。
Since the technique of
しかし、特許文献1のものは、固定端子に取り付け固定され水平に延在する導電片の先端に溶接等により接続固定した第2バイメタル接片が設けられ、その下方に第1バイメタル接片が設けられ、更にその下方にヒータが配置された構成である。そして、通常の過電流時には、ヒータの発熱によって第1バイメタル接片が上方へ反転して、導電片を上方へ押し上げることによって、第2バイメタル接片の可動接点が固定接点から離れ、電動圧縮機への電流供給回路を遮断する。そして、第2バイメタル接片の可動接点が固定接点に溶着したときは、ヒータの発熱の増大によって第2バイメタル接片が上方へ反転し、第2バイメタル接片の可動接点を固定接点から引き剥がし、電動圧縮機への電流供給回路を遮断する。
However, in
しかし、電動圧縮機への電流供給回路を遮断する部分は、第2バイメタル接片の可動接点部分のみであり、第1バイメタル接片は、導電片を上方へ押し上げて第2バイメタル接片の可動接点を固定接点から離す作用をするために、第2バイメタル接片の作用力等の動作条件の設定も難しく、また構造的に複雑である。また、機械的に固定接点から可動接点を強制的に剥がす方式のため、溶着が強い場合は剥されない状態も懸念される。 However, the part that interrupts the current supply circuit to the electric compressor is only the movable contact portion of the second bimetal contact piece, and the first bimetal contact piece pushes the conductive piece upward to move the second bimetal contact piece. Since the contact is separated from the fixed contact, it is difficult to set operation conditions such as the acting force of the second bimetal contact piece, and the structure is complicated. In addition, since the movable contact is forcibly peeled off from the fixed contact, there is a concern about the state where the contact is not peeled off when the welding is strong.
本発明は、このような点に鑑み、通常の過電流時に電動圧縮機への電流供給回路を開閉する接点部分と、この接点部分が溶着したときに電動圧縮機への電流供給回路を継続的に開く接点部分を別個に構成して、動作条件の設計がし易く、構造的にも簡素化された過電流保護装置を提供する。また、再使用可能である過電流保護装置を提供する。 In view of such a point, the present invention continuously provides a contact portion that opens and closes a current supply circuit to the electric compressor during a normal overcurrent and a current supply circuit to the electric compressor when the contact portion is welded. An overcurrent protection device is provided in which the contact portions that are opened separately are configured separately, and the operating conditions are easily designed and the structure is simplified. Also provided is an overcurrent protection device that is reusable.
第1発明の過電流保護装置は、電動圧縮機への電流供給回路に前記電動圧縮機と直列に接続される過電流保護装置において、一面が熱伝導板で覆われた開口である有底円筒形状をなす一つの耐熱絶縁ケース内に、第1の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し前記第1の温度よりも低く0℃よりも高い復帰温度で復帰するよう第1の固定接点に対して開閉作動する第1の可動側接点を円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に備えた第1のバイメタル接片からなる第1過電流リレー部と、前記第1の温度よりも高い第2の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し0℃よりも低い温度でしか復帰しないよう第2の固定接点に対して開閉作動する第2の可動側接点を前記第1のバイメタル接片と同様に円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に備えた第2のバイメタル接片からなる第2過電流リレー部を備え、前記第1の固定接点と前記第2の固定接点が略90度の角度配置でもって前記第1のバイメタル接片と前記第2のバイメタル接片は配置され且つ電気的に直列回路を構成し、前記第1のバイメタル接片が前記第2のバイメタル接片より前記開口側となるよう前記第1のバイメタル接片と前記第2のバイメタル接片が間隔を存して中央部が前記ケースの底壁に設けた支持軸に電気的絶縁状態で支持され、前記開口が前記電動圧縮機側となる取り付け状態において、前記第1のバイメタル接片が前記第1の温度以上に熱せられることにより反転して前記第1の固定接点から前記第1の可動側接点が離れ、前記第2のバイメタル接片は、前記第1の可動側接点が前記第1の固定接点に溶着し前記第2の温度以上に熱せられることにより反転して前記第2の可動側接点が前記第2の固定接点から離れる関係であることを特徴とする。 An overcurrent protection device according to a first aspect of the present invention is an overcurrent protection device connected in series with the electric compressor to a current supply circuit to the electric compressor, wherein a bottomed cylinder whose one surface is an opening covered with a heat conductive plate In a heat-resistant insulating case having a shape , the current supply circuit to the electric compressor is shut off at a temperature equal to or higher than the first temperature, and the first temperature is returned to a return temperature lower than the first temperature and higher than 0 ° C. A first overcurrent relay section comprising a first bimetal contact piece provided with a first movable side contact that opens and closes with respect to the fixed contact of the projecting portions on both the left and right sides of the circular bimetal plate ; A second movable contact that opens and closes the second fixed contact so that the current supply circuit to the electric compressor is cut off at a second temperature higher than the temperature and the electric compressor is restored only at a temperature lower than 0 ° C. In the same manner as the first bimetal contact piece. A second overcurrent relay section of the second bimetal contact piece provided in the protruding portions of the left and right sides of Le plate, the first fixed contact and the second fixed contact at an angle placement of approximately 90 degrees The first bimetal contact piece and the second bimetal contact piece are disposed and electrically form a series circuit, and the first bimetal contact piece is located closer to the opening than the second bimetal contact piece. The first bimetal contact piece and the second bimetal contact piece are spaced apart from each other, and a central portion is supported in an electrically insulated state on a support shaft provided on the bottom wall of the case, and the opening is the electric compressor When the first bimetal contact piece is heated to the first temperature or higher, the first movable side contact is separated from the first fixed contact, and the second movable contact is separated from the first fixed contact. Bimetal contact piece is the first movable Wherein the contact is a relationship that the inverted second movable contact is separated from the second fixed contact by being heated to more than welded the second temperature to the first fixed contact.
第2発明の過電流保護装置は、第1発明において、前記耐熱絶縁ケース内には、前記直列回路に直列接続されて前記電動圧縮機へ供給される過電流にて発熱する電気ヒータが、前記第2のバイメタル接片と前記ケースの底壁との間に前記第1のバイメタル接片と前記第2のバイメタル接片に対して熱結合関係に収納されたことを特徴とする。 The overcurrent protection device according to a second aspect of the present invention is the overheat protection device according to the first aspect, wherein an electric heater that is connected in series to the series circuit and generates heat due to an overcurrent supplied to the electric compressor is provided in the heat resistant insulation case. The second bimetal contact piece and the bottom wall of the case are housed in a thermal coupling relationship with the first bimetal contact piece and the second bimetal contact piece.
第1発明では、過電流保護装置がそれぞれ第1過電流リレー部と第2過電流リレー部の直列接続で構成され、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が略同じ構成でもって、略90度の角度配置とすることにより、所期の過電流保護装置1を達成できるため、構造的に簡単であり、動作条件の設計もし易く、また、組み立てもし易いものとなる。また、溶着した可動接点を強制的に剥がす方式ではないため、溶着が強い場合にも安定して電動圧縮機への通電遮断状態とすることができる。更に、一旦動作した後は、復帰温度以下に冷却すれば、再使用可能状態となるため、経済的である。
In the first invention, the overcurrent protection device is configured by connecting the first overcurrent relay unit and the second overcurrent relay unit in series, and the first
第2発明では、第1発明の効果を奏すると共に、電動圧縮機へ供給される過電流によって生じる電気ヒータの発熱によって、第1のバイメタル接片または第2のバイメタル接片を反転させるため、温度感知と、過電流検知の両方による過電流保護装置として、好ましいものとなる。 In the second invention, the temperature of the first bimetal contact piece or the second bimetal contact piece is reversed by the heat generated by the electric heater caused by the overcurrent supplied to the electric compressor while the effects of the first invention are achieved. This is preferable as an overcurrent protection device based on both sensing and overcurrent detection.
本発明の過電流保護装置は、電動圧縮機への電流供給回路に前記電動圧縮機と直列に接続される過電流保護装置において、一面が熱伝導板で覆われた開口である有底円筒形状をなす一つの耐熱絶縁ケース内に、第1の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し前記第1の温度よりも低く0℃よりも高い復帰温度で復帰するよう第1の固定接点に対して開閉作動する第1の可動側接点を円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に備えた第1のバイメタル接片からなる第1過電流リレー部と、前記第1の温度よりも高い第2の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し0℃よりも低い温度でしか復帰しないよう第2の固定接点に対して開閉作動する第2の可動側接点を前記第1のバイメタル接片と同様に円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に備えた第2のバイメタル接片からなる第2過電流リレー部を備え、前記第1の固定接点と前記第2の固定接点が略90度の角度配置でもって前記第1のバイメタル接片と前記第2のバイメタル接片は配置され且つ電気的に直列回路を構成し、前記第1のバイメタル接片が前記第2のバイメタル接片より前記開口側となるよう前記第1のバイメタル接片と前記第2のバイメタル接片が間隔を存して中央部が前記ケースの底壁に設けた支持軸に電気的絶縁状態で支持され、前記開口が前記電動圧縮機側となる取り付け状態において、前記第1のバイメタル接片が前記第1の温度以上に熱せられることにより反転して前記第1の固定接点から前記第1の可動側接点が離れ、前記第2のバイメタル接片は、前記第1の可動側接点が前記第1の固定接点に溶着し前記第2の温度以上に熱せられることにより反転して前記第2の可動側接点が前記第2の固定接点から離れる関係であり、本発明の実施例を以下に記載する。 The overcurrent protection device of the present invention is an overcurrent protection device connected in series with the electric compressor to a current supply circuit to the electric compressor, and has a bottomed cylindrical shape whose one surface is an opening covered with a heat conductive plate In the one heat-resistant insulating case forming the first, the current supply circuit to the electric compressor is cut off at a temperature equal to or higher than the first temperature, and the first temperature is returned to a return temperature lower than the first temperature and higher than 0 ° C. A first overcurrent relay portion comprising a first bimetal contact piece provided with a first movable side contact that opens and closes with respect to the fixed contact on the left and right projecting portions of the circular bimetal plate; and the first temperature A second movable contact that opens and closes the second fixed contact so as to cut off the current supply circuit to the electric compressor at a temperature higher than the second temperature and return only at a temperature lower than 0 ° C. A circular bimeta like the first bimetal contact piece. A second overcurrent relay section of the second bimetal contact piece provided in the protruding portions of the left and right sides of the plate, the first fixed contact and the second fixed contact at an angle placement of approximately 90 degrees The first bimetal contact piece and the second bimetal contact piece are arranged and electrically constitute a series circuit, and the first bimetal contact piece is closer to the opening side than the second bimetal contact piece. The first bimetal contact piece and the second bimetal contact piece are spaced apart and the center part is supported in an electrically insulated state by a support shaft provided on the bottom wall of the case, and the opening is on the electric compressor side When the first bimetal contact piece is heated to the first temperature or higher, the first movable contact is separated from the first fixed contact, and the second bimetal is attached. The contact piece is the first movable side Point a relationship away from the first welded to the fixed contact reversed and the second movable side contact the second fixed contact by being heated to above the second temperature, embodiments of the present invention Is described below.
図1は本発明に係る過電流保護装置を構成する第1過電流リレー部及び第2過電流リレー部が直列接続された回路図、図2は本発明に係る過電流保護装置の外観を示す側面図、図3は図2に示す過電流保護装置の端子部側の外観を示す図、図4は図2に示す過電流保護装置の開口面から見た内部構成図、図5は本発明に係る過電流保護装置をカバーに収納して電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付けた状態を示す図、図6は本発明に係る過電流保護装置をカバーに収納して電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付ける部分の具体的な分解斜視図、図7は図4のA−A断面図、図8は図4のB−B断面図である。 FIG. 1 is a circuit diagram in which a first overcurrent relay unit and a second overcurrent relay unit constituting an overcurrent protection device according to the present invention are connected in series, and FIG. 2 shows an appearance of the overcurrent protection device according to the present invention. FIG. 3 is a side view of the overcurrent protection device shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an internal configuration diagram of the overcurrent protection device shown in FIG. FIG. 6 is a view showing a state in which the overcurrent protection device according to the present invention is housed in a cover and attached to the upper surface of the sealing case of the electric compressor, and FIG. 6 is a diagram showing the state where the overcurrent protection device according to the present invention is housed in the cover and the electric compressor is sealed. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
本発明の過電流保護装置1は、冷蔵庫、小型エアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機50をその過電流状態から保護するため、電動圧縮機50の本体ケース51に密着して取り付けられ、温度を感知し且つ電動圧縮機50の電動機52に流れる過電流に応じて電動機52への通電を遮断するように動作するものである。電動圧縮機50は、密閉ケースを構成する本体ケース51内に、電動機52と冷媒圧縮機部53が収納され、冷媒圧縮機部53が電動機52によって駆動されることにより冷媒を圧縮する周知の形態である。
The
過電流保護装置1は、電動圧縮機50の電動機52への電流供給回路に電動機52と直列に接続される構成であり、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が電気的直列接続されて、合成樹脂製の耐熱絶縁ケース1K内に収納された構成である。
The
過電流保護装置1は、一つの合成樹脂製の耐熱絶縁ケース1K内に、第1の温度(T1℃)以上で電動圧縮機50の電動機52への電流供給回路を遮断し前記第1の温度(T1℃)よりも低く0℃よりも高い復帰温度で復帰するよう第1の固定接点2Gに対して開閉作動する第1の可動側接点2Eを備えた第1のバイメタル接片2Aからなる第1過電流リレー部2と、前記第1の温度(T1℃)よりも高い第2の温度(T2℃)以上で電動圧縮機50の電動機52への電流供給回路を遮断し0℃よりも低い温度(T3℃)でしか復帰しないよう第2の固定接点3Gに対して開閉作動する第2の可動側接点3Eを備えた第2のバイメタル接片3Aからなる第2過電流リレー部3を備え、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が略90度の角度配置でもって、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が電気的に直列回路を構成したものである。このため、第1の固定接点2Gと第2の固定接点3Gが略90度の角度配置でもって第1のバイメタル接片2Aと第2のバイメタル接片3Aが電気的に直列回路を構成している。
The
これを以下に具体的に説明する。図1乃至図4に示すように、一面(図2の下側面)が開口1K1である有底円筒形状をなす合成樹脂製の耐熱絶縁ケース1Kを主体とし、このケース1Kの底壁(図2の上側壁)1K2の中央部にナット2Dで固定された支持軸2Cに、ケース1Kの内面から離れた状態で第1のバイメタル接片2Aと第2のバイメタル接片3Aが間隔を存して積層状態に支持されている。第1のバイメタル接片2A及び第2のバイメタル接片3A相互の電気的に絶縁された構成が望ましいので、実施例では、支持軸2Cを通して第1のバイメタル接片2A及び第2のバイメタル接片3A相互の通電が行われないように、支持軸2Cは合成樹脂等の電気的絶縁体で形成されている。
This will be specifically described below. As shown in FIGS. 1 to 4, a heat-resistant
バイメタル接片2Aは、円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に可動側接点2Eを備えている。また、バイメタル接片3Aは、円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に可動側接点3Eを備えている。ケース1Kの底壁(図2の上側壁)1K2には2個の外部端子A、Bが取り付けられ、この外部端子A、Bがケース2Kの内側に露出している。
The
ケース1Kの底壁(図2の上側壁)1K2の内側には端子Cが設けられ、底壁(図2の上側壁)1K2の内面に、バイメタル接片2Aの左右の可動側接点2Eにそれぞれ対応した第1の固定接点2Gと、バイメタル接片3Aの左右の可動側接点3Eにそれぞれ対応した第2の固定接点3Gを備えている。外部端子Aの内側端に一方の固定接点2Gが形成され、端子Cに一方の固定接点3Gが形成されている。
A terminal C is provided on the inner side of the bottom wall (upper side wall) 1K2 of the
ケース1Kにおいて、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が略90度の角度配置でもって、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が電気的に直列回路を構成している。このため、第1の固定接点2Gと第2の固定接点3Gが略90度の角度配置でもって第1のバイメタル接片2Aと第2のバイメタル接片3Aが電気的に直列回路を構成している。
In the
また、過電流保護装置1は、ケース1K内に、所定の電気抵抗を有する電気ヒータ1Bが、バイメタル接片2Aとバイメタル接片3Aに対して熱結合関係となるように、端子B、C(一方の固定接点3G)に渡って、底壁(図2の上側壁)1K2の内面に沿って配置されている。
Further, the
第1のバイメタル接片2Aと第2のバイメタル接片3Aの配置構成の具体的な一例を図4、図7及び図8に示している。図4で示すように、一対の固定接点2G、2Gが左右方向軸線上に配置され、一対の固定接点3G、3Gが上下方向軸線上に配置され、これに各可動側接点2E、3Eが対応するように、バイメタル接片2Aとバイメタル接片3Aが支持軸2Cに電気的絶縁体のスペーサS1、S2で間隔を保って配置されている。図7及び図8に示すように、ケース1Kの開口1K1側からケース1Kの底壁(図2の上側壁)1K2に向けて、順次バイメタル接片2A、バイメタル接片3A、電気ヒータ1Bが相互に間隔を存して配置される。開口1K1は熱伝導板1Pで覆われている。
A specific example of the arrangement configuration of the first
過電流状態でない通常状態では、バイメタル接片2Aは、図1に実線で示すように、左右の可動側接点2Eが左右の固定接点2Gに当接した状態であり、またバイメタル接片3Aは、図1に実線で示すように、左右の可動側接点3Eが左右の固定接点3Gに当接した状態である。
In a normal state that is not an overcurrent state, the
過電流保護装置1は、ケース1K内に第1のバイメタル接片2A、第2のバイメタル接片3A、及び電気ヒータ1Bが配置された状態で、図5及び図6に示すように、開口1K1側を下側に向けて所定のカバーKSに収納された構成であり、このカバーKSが電動圧縮機50の本体ケース51の上面に取り付けられ、このカバーKS内に収納した電力供給用の外部端子57が、本体ケース51の上面に突出した端子54A、54B、54Cへ接続されると共に、バイメタル接片2A、3Aが本体ケース51の温度を感知する状態に位置する。この取り付け状態において、バイメタル接片2Aがバイメタル接片3Aの下側に位置し、本体ケース51のの温度を感知し易くしている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
カバーKS内には、一方側に過電流保護装置1が収納され、他方側に外部端子57が収納される。カバーKSが本体ケース51の上面に取り付けられる構成は、本体ケース51の上面に取り付けた金属製の支持台59の左右係止片に係止孔60A、60Bが形成され、カバーKSの左右の爪58A、58Bが、対応する係止孔60A、60Bに、それぞれカバーKSの弾性にて係止することにより取り付けられる。これによって、ケース1Kは開口1K1が支持台59に当接する。
In the cover KS, the
上記の構成の過電流保護装置1は、図1に示すように、第1のバイメタル接片2A、第2のバイメタル接片3A、及び電気ヒータ1Bが電気的に直列回路を構成し、この直列回路が、電動圧縮機50の電動機52と直列に接続される。また、電気ヒータ1Bを設けないタイプの過電流保護装置1では、第1のバイメタル接片2Aと第2のバイメタル接片3Aが電気的に直列回路を構成し、この直列回路が、電動圧縮機50の電動機52と直列に接続される。
As shown in FIG. 1, in the
具体的な一つの回路接続を以下に記載する。図1に示す電動機52は交流電動機の場合を示しており、電源55も交流電源である。電動機52が周波数変換によって回転数が可変のインバータ制御されるものであれば、電源55はインバータ制御される電源である。
One specific circuit connection is described below. The
電動機52の一方の端子54Cは電源55に接続され、過電流保護装置1は、端子A(第1過電流リレー部2の固定接点2G相当)に電動機52の他方の端子54Aが接続される。そして、可動側接点2Eが固定接点2Gに当接したバイメタル接片2Aと、可動側接点3Eが固定接点3Gに当接したバイメタル接片3Aと、電気ヒータ3Bが、電気的直列回路を形成し、端子Bが電源55に接続される端子54Bへ接続される。このため、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3の直列回路が、電動機52に直列接続される。
One terminal 54C of the
この構成において、電動圧縮機50の通常の運転時には、電動機52を流れる電流は設定値以下のため、電気ヒータ1Bからの発熱量はバイメタル接片2Aを図1の点線のように反転するほど多くなく、また、電気ヒータ1Bからの発熱量はバイメタル接片3Aを図1の点線のように反転するほど多くなく、また本体ケース51の温度もバイメタル接片2A、3Aを図1の点線のように反転するほどの温度ではないため、可動側接点2Eが固定接点2Gに当接し、可動側接点3Eが固定接点3Gに当接した状態を維持して、電動機52は電源55からの電力供給状態であり、電動圧縮機50は通常の運転状態を継続する。
In this configuration, during normal operation of the
しかし、電動圧縮機50が過負荷状態になったとき、または起動不良やロック状態になると、電動圧縮機50の温度上昇によってバイメタル接片2A、3Aの受熱量が増える。また設定値以上の過電流が流れることにより、電気ヒータ1Bの発熱量が増え、バイメタル接片2A、3Aの受熱量が増える。これによって、先ずバイメタル接片2Aが動作温度である第1の温度(T1℃・・・例えば120℃)またはそれ以上に熱せられることにより、バイメタル接片2Aが図1の点線のように反転し、可動側接点2Eが固定接点2Gから離れ、電動機52への電流供給回路を遮断する。バイメタル接片3Aの反転動作温度は、第1の温度(T1℃)に比して相当高い温度に設定しているため反転動作はせず、可動側接点3Eが固定接点3Gに当接したままである。
However, when the
このように電動圧縮機50の運転停止により、電気ヒータ1Bの通電もなくなり、自然冷却によって、第1の温度(T1℃・・・例えば120℃)よりも低く0℃よりも高い復帰温度(例えば100℃)になると、バイメタル接片2Aは図1の実線のように逆反転(復帰)動作して、再び可動側接点2Eが固定接点2Gに当接し、再び電動機52が起動し電動圧縮機50が運転状態に復帰する。この復帰したとき、電動圧縮機50の過負荷状態、または起動不良やロック状態が解消しておれば、電動機52を流れる電流は設定値以下のため、上記のように電動圧縮機50は通常の運転状態を継続する。しかし、この復帰したとき、電動圧縮機50の過負荷状態、または起動不良やロック状態が解消していなければ、再びバイメタル接片2Aが動作温度である第1の温度(T1℃)に熱せられることにより、バイメタル接片2Aが図1の点線のように反転し、可動側接点2Eが固定接点2Gから離れ、電動機52への電流供給回路を遮断する。このようにして、電動圧縮機50を過負荷状態、または起動不良やロック状態によって生じる焼損から保護する。
Thus, when the
しかし、このようなバイメタル接片2Aの反転及び復帰による固定接点2Gに対する可動側接点2Eの開閉回数が長期に亘って行なわれた場合、または、電動圧縮機50の長期に亘る運転によって、固定接点2Gに対する可動側接点2Eの開閉回数が多くなって、バイメタル接片2Aの正反転・逆反転の寿命が尽き、固定接点2Gに対し可動側接点2Eが開くことができず、可動側接点2Eが固定接点2Gに溶着した場合には、電動圧縮機50の電動機52が過電流状態のままとなり、これが継続すれば、電動機52が焼損する状態となる。
However, when the number of times of opening / closing the
このように、可動側接点2Eが固定接点2Gに溶着した場合には、電気ヒータ1Bへの通電が継続するため、電気ヒータ1Bの発熱量が増え、バイメタル接片3Aの受熱量が増える。これによって、バイメタル接片3Aが動作温度である第2の温度(T2℃・・・例えば150℃)またはそれ以上に熱せられることにより、バイメタル接片3Aが図1の点線のように反転し、可動側接点3Eが固定接点3Gから離れ、電動機52への電流供給回路を遮断し、電動機52が焼損することを防止する。
Thus, when the
バイメタル接片3Aが反転して可動側接点3Eが固定接点3Gから離れる動作温度である第2の温度(T2℃)は、バイメタル接片2Aが反転して可動側接点2Eが固定接点2Gから離れる動作温度である第1の温度(T1℃・・・例えば120℃)よりも相当高い温度、例えば150℃に設定しているため、バイメタル接片2Aが反転動作する前にバイメタル接片3Aが反転動作することはない。
The second temperature (T2 ° C.), which is the operating temperature at which the
バイメタル接片3Aが図1の実線のように逆反転(復帰)動作して、再び可動側接点3Eが固定接点3Gに当接する復帰温度は、0℃よりも十分低い温度(T3℃)に設定しており、この温度は通常環境において電動圧縮機50が使用される温度状況で生じる低温よりも十分低い零下の温度(T3℃)である。T3℃は、零下数十℃、例えば、−50℃程度であるため、一旦バイメタル接片3Aが図1の点線のように反転動作した後は、人為的にバイメタル接片3Aをこの復帰温度まで冷却しなければ復帰しないので、それを行わない限り、一旦バイメタル接片3Aが図1の点線のように反転動作した後は、実質永久的に復帰しないので、電動圧縮機50の焼損保護が継続することとなる。なお、バイメタル接片3Aを復帰温度まで冷却する方法は、液体窒素や低温冷凍装置によって冷却すれば、再び使用可能となる。
The return temperature at which the
上記において、バイメタル接片2A、3Aの電気抵抗は、電気ヒータ1Bの電気抵抗に比して相当小さいので、過電流が流れる状態でのバイメタル接片2A、3Aの自己発熱は小さく、過電流が流れたときの反転動作は、実質的に電気ヒータ1Bの発熱によるものである。
In the above, since the electrical resistance of the
上記のように、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー部3が略同じ構成でもって、略90度の角度配置とすることにより、所期の過電流保護装置1を達成できるため、構造的に簡単であり、動作条件の設計もし易く、また組み立てもし易いものとなる。
As described above, since the first
図1には、電源55、電動機52、第1過電流リレー部2、第2過電流リレー部3、電気ヒータの回路接続を示しているが、第1過電流リレー部2と第2過電流リレー3と電気ヒータの位置を入れ替えて、上記同様に機能を果たす直列回路を形成する接続であってもよい。
FIG. 1 shows circuit connections of the
また、上記では、第1過電流リレー部2のバイメタル接片2A及び第2過電流リレー部3のバイメタル接片3Aが、電動圧縮機1の本体ケース51の温度感知と共に、電気ヒータ1Bの発熱量によっても反転するようになっているが、電気ヒータ1Bを省いて、本体ケース51の温度感知のみで反転作動する構成でも差し支えない。
In the above description, the
また、上記では、第1過電流リレー部2のバイメタル接片2A及び第2過電流リレー部3のバイメタル接片3Aが、電動圧縮機1の本体ケース51の温度を感知するようにしているが、バイメタル接片2A、3Aが、電気ヒータ1Bの発熱量によってのみ反転作動する構成でも差し支えない。
In the above description, the
本発明では、電動圧縮機1の構成、第1過電流リレー2及び第2過電流リレー3の構成等は、上記実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の変更が考えられ、種々の実施形態を包含するものである。
In the present invention, the configuration of the
1・・・・過電流保護装置
2・・・・第1過電流リレー
2A・・・バイメタル接片
2B・・・電気ヒータ
2C・・・支持軸
2E・・・可動側接点
2G・・・固定接点
2K・・・耐熱絶縁ケース
3・・・・第2過電流リレー
3A・・・バイメタル接片
3B・・・電気ヒータ
3C・・・支持軸
3E・・・可動側接点
3G・・・固定接点
3K・・・耐熱絶縁ケース
50・・・電動圧縮機
51・・・本体ケース
52・・・電動機
53・・・圧縮部
55・・・電源
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